Name: Poprawa wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowego ziarna paliwa o zagnieżdżonej strukturze spiralnej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-01-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: Odkryj metodę poprawy wydajności spalania w hybrydowych silnikach rakietowych przy użyciu ziarna paliwa o spiralnej strukturze zagnieżdżonej. Technika zapewnia integralność ziarna podczas spalania i może być zastosowana do różnych materiałów.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (Granty nr 11802315, 11872368 i 11927803) oraz Fundację Badań Sprzętowych Kluczowego Laboratorium Obrony Narodowej (Grant nr 6142701190402).

1. Układ eksperymentalny i procedury
<ol>
	<li>Przygotowanie ziarna paliwa 
	UWAGA: Ziarno paliwa o nowej strukturze składało się z dwóch części, które przedstawiono na Rysunku 4. Jako główną część nowego ziarna, paliwo na bazie parafiny stanowi ponad 80% całkowitej masy. Podłoże z ABS jest wykorzystywane jako dodatkowe paliwo. Przygotowanie tego ziarna paliwa zrealizowano poprzez połączenie druku 3D i odlewania odśrodkowego.
	<ol>
		<li>Przygotowanie podłoża
		<ol>
			<li>Otwórz oprogramowanie 3D do rysowania podłoża z ABS. 
			UWAGA: Podłoże z ABS, które ma zapewnić helikalną ramę i wsparcie dla paliwa na bazie parafiny, składa się z dwunastu zintegrowanych łopatek, które obracają się o 360° zgodnie z ruchem wskazówek zegara w kierunku osiowym, oraz ścianki.</li>
			<li>Zapisz strukturę 3D podłoża z ABS jako plik STL.</li>
			<li>Otwórz oprogramowanie do slicowania 3D i zaimportuj strukturę podłoża z ABS.</li>
			<li>Kliknij Start Slicing i wybierz tryb druku Speed z Main Template. 
			UWAGA: Dla Primary Extruder wybierz ABS 1.75 mm.</li>
			<li>Kliknij dwukrotnie Speed, zmień gęstość wypełnienia na 100% i wybierz Raft with Skirt dla Platform Addition. 
			UWAGA: W celu poprawy jakości wydruku i zapobiegania odkształceniom konieczne jest zastosowanie struktury podstawy wydruku (Raft with Skirt), aby zwiększyć powierzchnię styku między korpusem wydruku a płytą dolną.</li>
			<li>Kliknij Save and Close, a następnie kliknij Slice.</li>
			<li>Włącz drukarkę 3D i zaimportuj plik slicowany podłoża z ABS.</li>
			<li>Ustaw temperaturę grzanej platformy oraz dyszy odpowiednio na 100 i 240 °C.</li>
			<li>Kliknij Start, aby rozpocząć druk po stabilizacji temperatury.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przygotowanie paliwa na bazie parafiny
		<ol>
			<li>Przygotuj surowce: parafina, wosk polietylenowy (PE), kwas stearynowy, etylenowo-octan winylu (EVA) oraz proszek węglowy. Przygotuj paliwo na bazie parafiny zgodnie z proporcjami tych składników jako 0,58:0,2:0,1:0,1:0,02. 
			UWAGA: Szczegółowe informacje o każdym surowcu znajdują się w tabeli materiałowej. Proporcja rozkładu paliwa na bazie parafiny nie jest stała i może być odpowiednio dostosowana do celu eksperymentu. Celem dodania proszku węglowego jest zablokowanie radiacyjnego transportu ciepła oraz zapobieganie mięknięciu i zapadaniu się ziarna paliwa podczas spalania.</li>
			<li>Umieść przygotowane surowce w mieszalniku do topienia, a następnie całkowicie stop i mieszaj do pełnego połączenia. 
			UWAGA: Paliwo na bazie parafiny jest podgrzewane do 120 °C, aby zapewnić całkowite stopienie, zapobiegając jednocześnie deformacji łopatek z ABS.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Wytwarzanie ziarna paliwa 
		UWAGA: Aby lepiej zademonstrować efekt poprawy parametrów spalania, jako kontrolę ustawiono ziarna paliwa na bazie parafiny o tym samym składzie.
		<ol>
			<li>Umieść podłoże z ABS w wirówce i zabezpiecz je za pomocą nakrętki końcowej.</li>
			<li>Podłącz zasilanie i włącz przełącznik pompy chłodzenia wodnego.</li>
			<li>Włącz przekaźnik wirówki i zwiększ prędkość do 1400 rpm.</li>
			<li>Otwórz zawór w mieszalniku do topienia i rozpocznij odlewanie. 
			UWAGA: Stopione paliwo na bazie parafiny wpływa do początkowej sekcji formy przez rurę i pokrywę końcową z otworem centralnym. Pod wpływem grawitacji ciekłe paliwo rozprzestrzenia się wzdłuż kierunku osiowego formy. W połączeniu z efektywnym chłodzeniem wymagana jest metoda wielokrotnego odlewania, polegająca na podziale pierwotnego procesu jednorazowego napełniania na kilka etapów, aby zmniejszyć naprężenia termiczne.</li>
			<li>Wyjmij ziarno paliwa i przytnij jego kształt.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Pomiar i rejestracja danych ziarna paliwa
		<ol>
			<li>Zmierz i zapisz masę, długość oraz średnicę wewnętrzną ziarna paliwa.</li>
			<li>Wykonaj zdjęcie kompletnego ziarna paliwa.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Przygotowanie systemu hybrydowego silnika rakietowego 
	UWAGA: Jak pokazano na Rysunku 5, system hybrydowego silnika rakietowego składał się z czterech części: systemu zasilania, systemu zapłonu, silnika oraz systemu pomiarowego i sterowania. Część silnika obejmowała pięć elementów: zapalnik palnikowy, głowicę, komorę spalania, pokomorę dopalania oraz dyszę. Całkowita długość hybrydowego silnika rakietowego wynosi około 300 mm, a średnica wewnętrzna komory spalania to 70 mm.
	<ol>
		<li>Montaż hybrydowego silnika rakietowego 
		UWAGA: Szczegółowe dane dotyczące hybrydowej rakiety w skali laboratoryjnej oraz skład systemu eksperymentalnego można znaleźć w poprzedniej publikacji32.
		<ol>
			<li>Zamocuj sekcję komory spalania hybrydowego silnika rakietowego na szynie prowadzącej.</li>
			<li>Załaduj ziarno paliwa i zamontuj sekcję pokomory dopalania.</li>
			<li>Zamontuj głowicę i dyszę.</li>
			<li>Zamontuj zapalnik palnikowy na głowicy hybrydowego silnika rakietowego.</li>
			<li>Zamontuj świecę zapłonową i podłącz zasilanie.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Połącz linie zasilające azotem, utleniaczem, metanem zapłonowym i tlenem zapłonowym pomiędzy stanowiskiem testowym a butlami z gazem.</li>
		<li>Podłącz komputer przemysłowy, wielofunkcyjną kartę akwizycji danych, kontroler przepływu masowego oraz skrzynkę sterowniczą stanowiska testowego.</li>
		<li>Włącz zasilanie stanowiska testowego, kontrolera przepływu masowego oraz zapalnika.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Sprawdzenie systemu testowego i ustawienie warunków eksperymentalnych.
	<ol>
		<li>Otwórz oprogramowanie FlowDDE i kliknij Communications settings w sekcji Communication.</li>
		<li>Kliknij odpowiedni interfejs połączenia i zatwierdź przyciskiem OK.</li>
		<li>Kliknij Open communication, aby nawiązać łączność z kontrolerem przepływu i otwórz program pomiarowo-sterujący (MCP).</li>
		<li>Ustaw kanał I/O wielofunkcyjnej karty akwizycji danych i kliknij Run, aby nawiązać łączność z całym systemem.</li>
		<li>Sprawdź stan pracy MCP i ustaw tryb sterowania ręcznego. 
		UWAGA: MCP obejmuje dwa tryby: sterowanie ręczne służy do debugowania, a sterowanie automatyczne jest używane podczas eksperymentów. Program MCP napisany w LabVIEW przedstawiono na Rysunku 6.</li>
		<li>Sprawdź sprawność świecy zapłonowej i przeprowadź test zaworów.</li>
		<li>Przetestuj funkcję rejestracji danych.</li>
		<li>Otwórz interfejs ustawień i zdefiniuj czas testu, w tym czas otwierania i zamykania zaworów, czas zapłonu oraz czas trwania rejestracji danych. 
		UWAGA: Kontroler przepływu masowego potrzebuje czasu na uregulowanie przepływu utleniacza do wartości zadanej, dlatego czas zapłonu ustawiono na 2 s po rozpoczęciu podawania utleniacza.</li>
		<li>Ustal wymogi bezpieczeństwa i usuń personel z obszaru eksperymentalnego.</li>
		<li>Otwórz zawór butli i dostosuj ciśnienie wyjściowe zaworu regulacyjnego zgodnie z różnymi warunkami masowego natężenia przepływu. 
		UWAGA: Przy ciśnieniu zasilania 6 MPa zakres masowego natężenia przepływu utleniacza wynosi od 7 g/s do 29 g/s.</li>
		<li>Otwórz interfejs ustawień i zdefiniuj masowe natężenie przepływu utleniacza.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Zapłon hybrydowego silnika rakietowego
	<ol>
		<li>Włącz kamerę.</li>
		<li>Ustaw MCP w trybie sterowania automatycznego i poczekaj na wyzwalacz.</li>
		<li>Kliknij Start w programie MCP, aby rozpocząć eksperyment.</li>
		<li>Po około jednej minucie kliknij Stop w MCP i wyłącz kamerę.</li>
		<li>Zamknij butlę z gazem i otwórz zawór w rurociągu, aby zredukować ciśnienie.</li>
		<li>Wyłącz zasilanie stanowiska testowego i wyjmij ziarno paliwa.</li>
		<li>Powtórz krok 1.1.4.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. Analiza wydajności spalania
<ol>
	<li>Analiza oscylacji ciśnienia 
	UWAGA: Zapisane dane ciśnienia w komorze spalania są reprezentowane jako Pc(t).
	<ol>
		<li>Otwórz Pc(t) w oprogramowaniu do przetwarzania danych.</li>
		<li>Wybierz przedział czasowy odpowiadający procesowi spalania w hybrydowym silniku rakietowym.</li>
		<li>Wybierz Analysis &gt; Signal Processing &gt; FFT, aby przeanalizować oscylacje ciśnienia.</li>
		<li>Użyj ustawień domyślnych i kliknij OK.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Analiza szybkości regresji
	<ol>
		<li>Oblicz szybkość regresji ziarna paliwa zgodnie z następującą funkcją: 
		<img alt="Równanie szybkości dyfuzji; formuła matematyczna; badania naukowe; analiza procesu." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ01v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 1"> 
		gdzie ΔD oznacza zmianę średnich średnic wewnętrznych ziarna paliwa stałego po teście odpalania; <img alt="Równanie równowagi statycznej Δmₓ, formuła analizy bilansu sił, stosowana w schematach fizycznych." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ05.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 5"> oznacza zmianę masy ziarna paliwa; L to długość ziarna paliwa; ρ to średnia gęstość paliwa stałego; t to czas pracy. 
		UWAGA: Średnia gęstość ρ nowego ziarna została wyrażona jako: 
		<img alt="Równanie równowagi statycznej, ρ=ρpωp+ρABSωABS, przedstawione na wykresie formuł do badań fizycznych." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ02v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 2"> 
		gdzie <img alt="Równowaga statyczna, formuła ΣFx=0, schemat, edukacyjne badania fizyczne, bilans sił, analiza." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ06.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 6"> oraz <img alt="Równowaga statyczna, ΣFx=0, schemat bilansu mechanicznego, fizyka edukacyjna, konfiguracja analizy sił." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ07.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 7"> reprezentują odpowiednio gęstość wtopionego paliwa na bazie parafiny i materiału ABS; <img alt="Równanie częstotliwości plazmy ωₚ, schemat ilustrujący oscylacje elektronów i zachowanie fali elektromagnetycznej." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ08.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 8"> oraz <img alt="Równowaga statyczna, ΣFx=0, schemat; przedstawia bilans sił w układzie mechanicznym." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ09.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 9"> reprezentują odpowiednio ułamek masowy wtopionego paliwa na bazie parafiny i materiału ABS.</li>
		<li>Dopasuj szybkość regresji jako funkcję strumienia utleniacza. 
		UWAGA: Jako funkcję dopasowującą wybrano Allometric1 <img alt="równanie potęgowe \(y=ax^b\) w odniesieniu do wykresu analizy danych" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ10.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 10">, a jako algorytm iteracyjny wybrano algorytm optymalizacji Levenberga-Marquardta.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Analiza wydajności spalania
	<ol>
		<li>Oblicz średnie ciśnienie w komorze spalania Pc za pomocą następującej funkcji: 
		<img alt="Równanie obliczania średniego prawdopodobieństwa; Σ(Pc(t))/n, formuła matematyczna, zastosowanie edukacyjne." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ03v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 3"> 
		gdzie Pc(t) reprezentuje ciśnienie w komorze spalania w różnych momentach czasu; t1 i tn reprezentują odpowiednio czas początkowy i końcowy, w których ciśnienie w komorze spalania było większe niż 50% ciśnienia średniego; n reprezentuje liczbę punktów danych ciśnienia pomiędzy t1 a tn.</li>
		<li>Oblicz charakterystyczną prędkość spalania C⃰ zgodnie z następującą funkcją: 
		<img alt="Równanie współczynnika ciągu, \(C^* = \frac{P_c A_t}{\dot{m}}\), w analizie napędu." src="/files/ftp_upload/61555/61555equ04v2.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Równanie 4"> 
		gdzie Pc to średnie ciśnienie w komorze spalania; At to powierzchnia gardzieli; ḿ to całkowity strumień masowy.</li>
		<li>Oblicz teoretyczną charakterystyczną prędkość paliwa parafinowego C⃰P za pomocą kodu NASA CEA33.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Boiron, A. J., Cantwell, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoiron%2C+AJ+%2249th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2013).</li>
<li>Mazzetti, A., Merotto, L., Pinarello, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paraffin-based+hybrid+rocket+engines+applications%3A+A+review+and+a+market+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Astronautica%22%5BJournal%5D)">Paraffin-based hybrid rocket engines applications: A review and a market perspective.</a> Acta Astronautica. 126, 286-297 (2016).</li>
<li>Karabeyoglu, A., Zilliac, G., Cantwell, B. J., DeZilwa, S., Castellucci, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scale-Up+Tests+of+High+Regression+Rate+Paraffin-Based+Hybrid+Rocket+Fuels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Scale-Up Tests of High Regression Rate Paraffin-Based Hybrid Rocket Fuels.</a> Journal of Propulsion and Power. 20 (6), 1037-1045 (2004).</li>
<li>Jens, E. T., Narsai, P., Cantwell, B., Hubbard, G. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJens%2C+ET+%2250th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2014).</li>
<li>Kuo, K. K., Chiaverini, M. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKuo%2C+KK+%22Fundamentals+of+Hybrid+Rocket+Combustion+and+Propulsion%22">Fundamentals of Hybrid Rocket Combustion and Propulsion</a>. , (2007).</li>
<li>Boardman, T., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoardman%2C+T+%2233rd+Joint+Propulsion+Conference+and+Exhibit%22">33rd Joint Propulsion Conference and Exhibit</a>. , (1997).</li>
<li>Connell, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+Solid+Fuel+Combustion+in+a+Hybrid+Rocket+Motor+Using+Amorphous+Ti-Al-B+Nanopowder+Additives%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Enhancement of Solid Fuel Combustion in a Hybrid Rocket Motor Using Amorphous Ti-Al-B Nanopowder Additives.</a> Journal of Propulsion and Power. 35 (3), 662-665 (2019).</li>
<li>Veale, K., Adali, S., Pitot, J., Brooks, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+the+performance+and+structural+considerations+of+paraffin+wax+hybrid+rocket+fuels+with+additives%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Astronautica%22%5BJournal%5D)">A review of the performance and structural considerations of paraffin wax hybrid rocket fuels with additives.</a> Acta Astronautica. 141, 196-208 (2017).</li>
<li>Karakas, H., Kara, O., Ozkol, I., Karabeyoglu, A. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKarakas%2C+H+%22AIAA+Propulsion+and+Energy+2019+Forum%22">AIAA Propulsion and Energy 2019 Forum</a>. , (2019).</li>
<li>Di Martino, G. D., Mungiguerra, S., Carmicino, C., Savino, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+fluid-dynamic+modeling+of+the+internal+ballistics+of+paraffin-fueled+hybrid+rocket%5BTitle%5D)+AND+%22Aerospace+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Computational fluid-dynamic modeling of the internal ballistics of paraffin-fueled hybrid rocket.</a> Aerospace Science and Technology. 89, 431-444 (2019).</li>
<li>Leccese, G., Cavallini, E., Pizzarelli, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLeccese%2C+G+%22AIAA+Propulsion+and+Energy+2019+Forum%22">AIAA Propulsion and Energy 2019 Forum</a>. , (2019).</li>
<li>Cardoso, K. P., Ferrão, L. F. A., Kawachi, E. Y., Gomes, J. S., Nagamachi, M. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ballistic+Performance+of+Paraffin-Based+Solid+Fuels+Enhanced+by+Catalytic+Polymer+Degradation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Ballistic Performance of Paraffin-Based Solid Fuels Enhanced by Catalytic Polymer Degradation.</a> Journal of Propulsion and Power. 35 (1), 115-124 (2019).</li>
<li>Paccagnella, E., Barato, F., Pavarin, D., Karabeyoğlu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaling+Parameters+of+Swirling+Oxidizer+Injection+in+Hybrid+Rocket+Motors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Scaling Parameters of Swirling Oxidizer Injection in Hybrid Rocket Motors.</a> Journal of Propulsion and Power. 33 (6), 1378-1394 (2017).</li>
<li>Kumar, R., Ramakrishna, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+protrusion+on+the+enhancement+of+regression+rate%5BTitle%5D)+AND+%22Aerospace+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Effect of protrusion on the enhancement of regression rate.</a> Aerospace Science and Technology. 39, 169-178 (2014).</li>
<li>Kumar, R., Ramakrishna, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhancement+of+Hybrid+Fuel+Regression+Rate+Using+a+Bluff+Body%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Enhancement of Hybrid Fuel Regression Rate Using a Bluff Body.</a> Journal of Propulsion and Power. 30 (4), 909-916 (2014).</li>
<li>Degges, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDegges%2C+MJ+%2249th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2013).</li>
<li>Connell, T., Young, G., Beckett, K., Gonzalez, D. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aConnell%2C+T+%22AIAA+Scitech+2019+Forum%22">AIAA Scitech 2019 Forum</a>. , (2019).</li>
<li>Whitmore, S., Peterson, Z., Eilers, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhitmore%2C+S+%2247th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference+%26+Exhibit%22">47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit</a>. , (2011).</li>
<li>Whitmore, S. A., Armstrong, I. W., Heiner, M. C., Martinez, C. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhitmore%2C+SA+%222018+Joint+Propulsion+Conference%22">2018 Joint Propulsion Conference</a>. , (2018).</li>
<li>Whitmore, S. A., Peterson, Z. W., Eilers, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+Hydroxyl+Terminated+Polybutadiene+and+Acrylonitrile+Butadiene+Styrene+as+Hybrid+Rocket+Fuels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Comparing Hydroxyl Terminated Polybutadiene and Acrylonitrile Butadiene Styrene as Hybrid Rocket Fuels.</a> Journal of Propulsion and Power. 29 (3), 582-592 (2013).</li>
<li>Whitmore, S. A., Sobbi, M., Walker, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWhitmore%2C+SA+%2250th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2014).</li>
<li>Whitmore, S. A., Walker, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+Model+for+Hybrid+Fuel+Regression+Rate+Amplification+Using+Helical+Ports%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Propulsion+and+Power%22%5BJournal%5D)">Engineering Model for Hybrid Fuel Regression Rate Amplification Using Helical Ports.</a> Journal of Propulsion and Power. 33 (2), 398-407 (2017).</li>
<li>Creech, M., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCreech%2C+M+%2253rd+AIAA+Aerospace+Sciences+Meeting%22">53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting</a>. , (2015).</li>
<li>Lyne, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLyne%2C+JE+%222018+Joint+Propulsion+Conference%22">2018 Joint Propulsion Conference</a>. , (2018).</li>
<li>Elliott, T. S., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElliott%2C+TS+%2252nd+AIAA%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">52nd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2016).</li>
<li>Armold, D., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aArmold%2C+D+%2249th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2013).</li>
<li>Armold, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aArmold%2C+DM+%2250th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2014).</li>
<li>Fuller, J., Ehrlich, D., Lu, P., Jansen, R., Hoffman, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFuller%2C+J+%2247th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference+%26+Exhibit%22">47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit</a>. , (2011).</li>
<li>Lee, C., Na, Y., Lee, J. W., Byun, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+induced+swirl+flow+on+regression+rate+of+hybrid+rocket+fuel+by+helical+grain+configuration%5BTitle%5D)+AND+%22Aerospace+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Effect of induced swirl flow on regression rate of hybrid rocket fuel by helical grain configuration.</a> Aerospace Science and Technology. 11 (1), 68-76 (2007).</li>
<li>Tian, H., Li, Y., Li, C., Sun, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regression+rate+characteristics+of+hybrid+rocket+motor+with+helical+grain%5BTitle%5D)+AND+%22Aerospace+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Regression rate characteristics of hybrid rocket motor with helical grain.</a> Aerospace Science and Technology. 68, 90-103 (2017).</li>
<li>Hitt, M. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHitt%2C+MA+%222018+Joint+Propulsion+Conference%22">2018 Joint Propulsion Conference</a>. , (2018).</li>
<li>Wang, Z., Lin, X., Li, F., Yu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combustion+performance+of+a+novel+hybrid+rocket+fuel+grain+with+a+nested+helical+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Aerospace+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Combustion performance of a novel hybrid rocket fuel grain with a nested helical structure.</a> Aerospace Science and Technology. 97, (2020).</li>
<li>McBride, J. B., Gordon, S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMcBride%2C+JB+%22Computer+Program+for+Calculation+of+Complex+Chemical+Equilibrium+Compositions+and+APPlications%22">Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and APPlications</a>. , (1996).</li>
<li>De Zilwa, S., Zilliac, G., Karabeyoglu, A., Reinath, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDe+Zilwa%2C+S+%2239th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference+and+Exhibit%22">39th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit</a>. , (2003).</li>
<li>Franco, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regression+Rate+Design+Tailoring+Through+Vortex+Injection+in+Hybrid+Rocket+Motors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Spacecraft+and+Rockets%22%5BJournal%5D)">Regression Rate Design Tailoring Through Vortex Injection in Hybrid Rocket Motors.</a> Journal of Spacecraft and Rockets. 57 (2), 278-290 (2020).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Technika przedstawiona w tym artykule jest nowatorskim podejściem wykorzystującym ziarno paliwa o zagnieżdżonej strukturze spiralnej. Nie ma trudności z ustawieniem niezbędnego sprzętu i obiektów. Spiralną strukturę można łatwo wytworzyć za pomocą druku 3D, a zagnieżdżanie paliw na bazie parafiny można łatwo przeprowadzić przez odlewanie odśrodkowe. Drukarki 3D do formowania z topionym osadzaniem (FDM) nie są drogie, a koszt wirówek jest niski.
Gdy okazało się, że na wewnętrznej powierzchni uk...

Technika poprawy wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego jest pilnie potrzebna. Do tej pory praktyczne zastosowania hybrydowych silników rakietowych są nadal znacznie mniejsze niż w przypadku silników rakietowych na paliwo stałe i ciekłe1,2. Niski współczynnik regresji tradycyjnych paliw ogranicza poprawę wydajności ciągu dla hybrydowego silnika rakietowego3,4. Ponadto jej wydajność spalania jest nieco niższa niż w przypadku innych rakiet wykorzystujących energię chemiczną ze względu na spalanie dyfuzyjne w 5, jak pokazano na Rysunek 1. Chociaż badano i rozwijano różne techniki, takie jak stosowanie wielu portów6, dodatki wzmacniające7,8,9, skraplanie paliwa10,11,12, swirl injection13, protrusions14, and bluff body15, podejścia te wiążą się z problemami w wykorzystaniu objętości, wydajności spalania, wydajności mechanicznej i jakości redundancji. Do tej pory więcej uwagi poświęcono ulepszeniu strukturalnemu ziarna paliwa, które nie ma tych wad, jako skuteczny sposób na poprawę wydajności spalania16,17. Pojawienie się druku trójwymiarowego (3D) przyniosło skuteczny sposób na zwiększenie wydajności hybrydowych silników rakietowych dzięki możliwości szybkiej i niedrogiej produkcji zarówno złożonych, konwencjonalnych projektów ziarna, jak i niekonwencjonalnych ziaren paliwa18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30. Jednak podczas procesu spalania te ulepszenia wydajności spalania zmniejszają się wraz ze spalaniem charakterystycznej struktury, co skutkuje spadkiem wydajności spalania23. Wykazaliśmy, że nowatorski projekt jest przydatny w poprawie osiągów hybrydowych silników rakietowych31. Szczegółowe informacje na temat tej techniki i reprezentatywne wyniki przedstawiono w niniejszym artykule.
Ziarno paliwa składa się z spiralnego podłoża wykonanego z akrylonitrylu-butadienu-styrenu (ABS) oraz zagnieżdżonego paliwa na bazie parafiny. W oparciu o druk odśrodkowy i druk 3D połączono zalety tych dwóch paliw o różnych wskaźnikach regresji. Specjalną spiralną strukturę ziarna paliwa po spaleniu pokazano na rysunku 2. Gdy gaz przepływa przez ziarno paliwa, w rowkach między łopatkami powstają jednocześnie liczne strefy recyrkulacji, co pokazano na rysunku Rysunek 3. Ta charakterystyczna struktura na wewnętrznej powierzchni zwiększa energię kinetyczną turbulencji i liczbę zawirowań w komorze spalania, co zwiększa wymianę zarówno materii, jak i energii w komorze spalania. Ostatecznie współczynnik regresji nowego ziarna paliwowego ulega skutecznej poprawie. Efekt poprawy współczynnika regresji został dobrze udowodniony: w szczególności wykazano, że współczynnik regresji nowego ziarna paliwa jest o 20% wyższy niż paliwa na bazie parafiny przy strumieniu masowym 4 g/s·cm2,32.
Jedną z zalet ziarna paliwa o zagnieżdżonej spiralnej strukturze jest to, że jest łatwe w produkcji. Proces formowania wymaga głównie mieszalnika stopu, wirówki i drukarki 3D. Podłoże ABS uformowane przez druk 3D znacznie obniża koszty produkcji. Kolejną istotną i unikalną zaletą jest to, że efekt wzmocnienia nie znika podczas procesu spalania.
Ten artykuł przedstawia eksperymentalny system i procedurę poprawy wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowatorskiej struktury ziarna paliwa. Dodatkowo w artykule przedstawiono trzy reprezentatywne porównania parametrów wydajności spalania w celu udowodnienia wykonalności tej techniki, w tym częstotliwości oscylacji ciśnienia w komorze spalania, szybkości regresji oraz sprawności spalania charakteryzującej się prędkością charakterystyczną.

<table><tbody><tr><td>Drukarka 3D</td><td>Raise3D</td><td>N2 Plus</td><td>305 & razy; 305 & razy; 605 mm</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do rysowania 3D</td><td>Autodesk</td><td>Inventor</td><td></td></tr><tr><td>ABS</td><td>Raise3D</td><td>ABS</td><td>1,75 mm</td></tr><tr><td>Kamera</td><td>Sony</td><td>A6000</td><td></td></tr><tr><td>Carbon</td><td>Aibeisi</td><td>ATP-88AT</td><td></td></tr><tr><td>Maszyna odśrodkowa</td><td>Luqiao Langbo Motor Co.Ltd</td><td>Custom</td><td>&le; 1450 obr./min</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do przetwarzania danych</td><td>OriginLab</td><td>Origin 2020</td><td></td></tr><tr><td>EVA</td><td>DuPont Company</td><td>360</td><td>spoiwo</td></tr><tr><td>Kontroler przepływu masowego</td><td>Bronkhost</td><td>F-203AV</td><td>0-1500 ln/min</td></tr><tr><td>Mieszalnik stopu</td><td>Winzhou Chengyi Jixie Co.Ltd</td><td>Niestandardowa</td><td></td></tr><tr><td>wielofunkcyjna karta akwizycji danych</td><td>NI</td><td>USB-6211</td><td></td></tr><tr><td>Parafina</td><td>Sinopec Group Company</td><td>58#</td><td>W pełni rafinowana parafina, temperatura topnienia&#8776; 58&stopni; C</td></tr><tr><td>PE wosk</td><td>Katar przemysł naftowy chemiczny Firma</td><td>Niestandardowe</td><td></td></tr><tr><td>oprogramowanie do krojenia</td><td>Raise3D</td><td>ideaMaker</td><td></td></tr><tr><td>Świeca zapłonowa</td><td>NGK</td><td>PFR7S8EG</td><td></td></tr><tr><td>Kwas stearynowy</td><td>ical Firma odczynnika</td><td>Niestandardowy</td><td>utwardzacz</td></tr></tbody></table>

poprawa wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowego ziarna paliwa o zagnieżdżonej strukturze spiralnej

Improving the Combustion Performance of a Hybrid Rocket Engine using a Novel Fuel Grain with a Nested Helical Structure

Przedstawiono technikę poprawy wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowatorskiej struktury ziarna paliwa. Technika ta wykorzystuje różne szybkości regresji paliw na bazie akrylonitrylu-butadienu, styrenu i parafiny, które zwiększają wymianę zarówno materii, jak i energii poprzez przepływ wirowy i strefy recyrkulacji utworzone w rowkach między sąsiednimi łopatkami. Technika odlewania odśrodkowego służy do odlewania paliwa na bazie parafiny na podłoże akrylonitryl-butadien-styren wykonane metodą druku trójwymiarowego. Wykorzystując tlen jako utleniacz, przeprowadzono serię testów w celu zbadania wydajności spalania nowego ziarna paliwa. W porównaniu z ziarnami paliwa na bazie parafiny, ziarno paliwa o zagnieżdżonej spiralnej strukturze, która może być utrzymywana przez cały proces spalania, wykazało znaczną poprawę współczynnika regresji i duży potencjał w poprawie efektywności spalania.

Rysunek 7 przedstawia zmiany ciśnienia w komorze spalania oraz masowego natężenia przepływu utleniacza. Aby zapewnić niezbędny czas na regulację przepływu, utleniacz wprowadzany jest do komory spalania z wyprzedzeniem. W momencie wzrostu ciśnienia w komorze spalania silnika masowe natężenie przepływu tlenu gwałtownie spada, a następnie utrzymuje stosunkowo stabilną zmianę. Podczas procesu spalania ciśnienie w komorze spalania pozostaje stosunkowo stabilne.
Obrazy ...

Przedstawiono technikę wykorzystującą ziarno paliwa stałego z nowatorską, zagnieżdżoną spiralną strukturą w celu poprawy wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego.

Poprawa wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowego ziarna paliwa o zagnieżdżonej strukturze spiralnej

A technique to improve the combustion performance of a hybrid rocket engine using a novel fuel grain structure is presented. This technique utilizes the ...

Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na pytanie, jak poprawić wydajność spalania ziaren. Główną zaletą tego protokołu jest to, że ziarna paliwa o strukturze spiralnej nie znikną w procesie spalania. Metodę tę można również zastosować do formuły ziarna z różnymi kompilacjami materiałów, takimi jak EBS i PUX.Zacznij od przygotowania podłoża akrylonitryl-butadien-styren lub ABS za pomocą oprogramowania 3D. Zapisz strukturę podłoża 3D jako plik STL. Następnie otwórz oprogramowanie do krojenia 3D i zaimportuj strukturę.Kliknij Rozpocznij krojenie i wybierz tryb szybkiego drukowania z głównego szablonu. Szybkość dwukrotnego kliknięcia. Następnie zmień gęstość wypełnienia na 100% i wybierz tratwę z fartuchem dla edycji platformy.Kliknij przycisk Zapisz i zamknij, a następnie kliknij przycisk Wycinek. Włącz drukarkę 3D i zaimportuj plik plasterków podłoża ABS. Ustaw temperaturę podgrzewanego stołu i dyszy odpowiednio na 100 i 240 stopni Celsjusza.Kliknij przycisk Start, aby drukować po ustabilizowaniu. Aby zapewnić udane drukowanie, nałóż stały klej na płytę grzejną, aby zwiększyć przyczepność między podłożem ABS a płytą grzejną. Do przygotowania paliwa na bazie parafiny przygotuj surowce parafiny, wosk polietylenowy, kwas sterynowy, octan etylenu i winylu oraz proszek węglowy.Skonfiguruj paliwo na bazie parafiny zgodnie ze wskazówkami manuskryptu i umieść skonfigurowane materiały w mieszalniku stopu. Następnie rozpuść je i mieszaj, aż całkowicie się wymieszają. Umieść substrat ABS w wirówce i zabezpiecz go zaślepką.Podłącz proszek i włącz przełącznik pompy chłodzenia wodą. Następnie włącz przekaźnik wirówki i zwiększ prędkość do 1 400 obr./min. Otwórz zawór na mieszalniku stopu i rozpocznij odlewanie.Usuń ziarno paliwa i przytnij kształt. Zmierz i zapisz masę, długość i średnicę wewnętrzną całego ziarna paliwa i sfotografuj je. Aby zmontować hybrydowy silnik rakietowy, zamocuj sekcję komory spalania na szynie ślizgowej, załaduj ziarno paliwa i zamontuj sekcję komory spalania.Zamontuj głowicę i dyszę. Następnie zainstaluj zapalnik pochodni na głowicy hybrydowego silnika rakietowego. Zainstaluj świecę zapłonową i podłącz zasilanie.Podłącz przewody doprowadzające azot, utleniacz, metan zapłonowy i tlen zapłonowy między stanowiskiem testowym a butlą z gazem. Podłącz komputer przemysłowy, wielofunkcyjną kartę akwizycji danych, regulator przepływu masowego i skrzynkę sterowniczą stanowiska testowego. Włączyć stanowisko testowe, regulator przepływu masowego i zapalarkę.Otwórz oprogramowanie FlowDDE i kliknij ustawienia komunikacji. Kliknij odpowiedni interfejs połączenia i kliknij OK. Kliknij przycisk Otwórz komunikację, aby nawiązać komunikację z kontrolerem przepływu.Następnie otwórz program pomiarowo-kontrolny (MCP). Ustaw kanał wejściowy i wyjściowy wielofunkcyjnej karty akwizycji danych i kliknij przycisk uruchom, aby nawiązać komunikację z całym systemem. Sprawdź stan działania MCP i ustaw go w trybie sterowania ręcznego.Sprawdź stan pracy świecy zapłonowej i wykonaj test zaworu. Przetestuj funkcję rejestrowania danych. Następnie otwórz interfejs ustawień i ustaw czas testu, w tym czas otwarcia i zamknięcia zaworu, czas zapłonu i czas zapisu danych.Ustal wymagania bezpieczeństwa i usuń personel z obszaru eksperymentalnego. Otwórz zawór butli i wyreguluj ciśnienie wyjściowe zaworu regulacyjnego zgodnie z różnymi warunkami masowego natężenia przepływu. Otwórz interfejs ustawień i ustaw masowe natężenie przepływu utleniacza.Włącz kamerę, a następnie ustaw MCP w trybie automatycznego sterowania i poczekaj na wyzwolenie. Kliknij start na MCP, aby rozpocząć eksperyment. Po około minucie kliknij stop i wyłącz kamerę.Zamknij butlę z gazem i otwórz zawór w rurociągu, aby zmniejszyć ciśnienie. Wyłącz stanowisko testowe i usuń ziarno paliwa. Zmierz i sfotografuj ziarno paliwa, jak pokazano wcześniej.Zmiany ciśnienia w komorze spalania i masowego natężenia przepływu utleniacza są pokazane tutaj. Aby zapewnić niezbędny czas na regulację przepływu, utleniacz wcześniej wchodzi do komory spalania. Gdy silnik wytwarza ciśnienie w komorze spalania, masowe natężenie przepływu tlenu gwałtownie spada, a następnie utrzymuje stosunkowo stałą zmianę.Podczas procesu spalania ciśnienie w komorze spalania pozostaje stabilne. Przedstawiono porównanie częstotliwości oscylacji ciśnienia w komorze spalania. Widmo fluktuacji ciśnienia nowego ziarna paliwa zawierało trzy wyraźne szczyty, które były związane z hybrydową niską częstotliwością, trybem Helmholtza i półfalą akustyczną w komorze spalania.Położenie szczytów ciśnienia w nowym ziarnie paliwowym było zasadniczo takie samo jak w paliwach na bazie parafiny, co wskazuje, że nowa struktura prawdopodobnie nie wprowadzi dodatkowych oscylacji spalania. Porównano szybkość regresji w funkcji strumienia utleniacza między ziarnami paliwa. Przy tym samym masowym natężeniu przepływu utleniacza szybkość regresji nowego ziarna paliwa była wyższa niż paliwa na bazie parafiny, a różnica stopniowo się powiększała wraz ze wzrostem strumienia utleniacza.Do porównania sprawności spalania wykorzystano prędkość charakterystyczną. Nowe ziarno paliwowe wykazywało wyższą prędkość charakterystyczną niż ziarna na bazie parafiny przy różnych proporcjach utleniacza i paliwa. Odpowiada to średniemu wzrostowi sprawności spalania o około 2%Przystępując do tego protokołu, należy pamiętać, że temperatura odlewania paliwa na bazie parafiny nie może być wyższa niż 120 stopni Celsjusza.

improving-combustion-performance-hybrid-rocket-engine-using-novel

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Ten protokół opisuje przygotowanie bezgazowych nanostrukturalnych materiałów energetycznych (Ni+Al, Ta+C, Ti+C) przy użyciu techniki krótkotrwałego wysokoenergetycznego mielenia kulowego (HEBM). Opisano w nim również metodę szybkiego obrazowania termicznego do badania reaktywności mechanicznie wytwarzanych nanokompozytów. Protokoły te można rozszerzyć na inne reaktywne nanostrukturalne materiały energetyczne.

Otrzymywanie i reaktywność bezgazowych nanostrukturalnych materiałów energetycznych

Przedstawiono protokół przeprowadzania eksperymentów z falami termoenergetycznymi. Opisano syntezę hybrydowych kompozytów paliwa chemicznego i materiału mikro/nanostrukturalnego, wytwarzanie generatora fal termoenergetycznych oraz metody pomiaru odpowiadających im zjawisk fizycznych.

Otrzymywanie i ocena hybrydowych kompozytów paliwa chemicznego i wielościennych nanorurek węglowych w badaniach fal termoenergetycznych

Przedstawiono eksperymentalne metody szybkiej pirolizy biomasy lignocelulozowej do produkcji bio-olejów oraz katalitycznego hydrorafinowania bio-olejów do produkcji węglowodorów z gamy paliwowej. Oceniono również filtrację gorącą parą podczas szybkiej pirolizy w celu usunięcia drobnych cząstek zwęglenia i zanieczyszczeń nieorganicznych z biooleju.

Konwersja biomasy w celu wytworzenia ciekłego paliwa węglowodorowego poprzez szybką pirolizę i katalityczną hydrorafinację filtrowaną gorącą parą

Przedstawiono procedurę termochemicznej konwersji pozostałości biomasy, która ma na celu maksymalizację wydajności produktów płynnych (szybka piroliza). Opiera się na technologii sprawdzonej na skalę przemysłową i szczególnie nadaje się do obróbki biomasy typu słomianego.

Szybka piroliza resztek biomasy w dwuślimakowym reaktorze mieszającym

Protokół tworzenia modelu spalin spalinowych bogatych w paliwo jest rozwijany poprzez charakterystykę spalania i jest stosowany do testowania i badań ogniw paliwowych wspomaganych płomieniem mikrorurowym.

Charakterystyka spalania i opracowanie modelu paliwa dla mikrorurowych ogniw paliwowych wspomaganych płomieniem

Przedstawiono protokół pomiaru prędkości płomienia mieszaniny reaktywnej złożonej z beztlenku tetrajodu (I4O9) i aluminium (Al). Przedstawiono również metodę określania kinetyki reakcji za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Stwierdzono, że I4O9 jest o 150% bardziej reaktywny niż inne tlenki jodu(V).

Kinetyka reakcji i dynamika spalania mieszanin I4O9 i glinu

Przedstawiono badanie chemii spalania oksydacyjnego nowych biopaliw, składników paliw lub paliw do silników odrzutowych poprzez porównanie ilościowych danych specjacyjnych. Dane mogą być wykorzystane do walidacji modelu kinetycznego i umożliwiają strategię oceny paliwa. Manuskrypt ten opisuje atmosferyczny reaktor przepływowy o wysokiej temperaturze i demonstruje jego możliwości.

Chemia spalania paliw: ilościowe dane specjacyjne uzyskane z atmosferycznego wysokotemperaturowego reaktora przepływowego ze sprzężonym spektrometrem mas z wiązką molekularną

Tutaj prezentujemy protokół do testowania i optymalizacji systemów napędu kosmicznego opartych na zminiaturyzowanych silnikach typu Hall.

Optymalizacja, testowanie i diagnostyka zminiaturyzowanych sterów strumieniowych hali

Przedstawiono protokół niszczenia prekursorów emisji z biomasy niskiej jakości za pomocą niskotemperaturowej mikrofalowej karbonizacji hydrotermalnej. Protokół ten obejmuje parametry mikrofalowe oraz analizę produktu z biowęgla i wody technologicznej.

Redukcja emisji paliwa drzewnego wierzbowego poprzez niskotemperaturową karbonizację hydrotermalną wspomaganą mikrofalami

Przedstawiamy protokół dla testu powolnego gotowania na skalę laboratoryjną dla stałych materiałów pędnych rakietowych, zwany testem Analizy Szybkości Spalania Wolno Podgrzewanego Paliwa (CRASH-P). Zamknięte materiały pędne rakietowe są powoli podgrzewane aż do samozapłonu, a zarówno temperatura gotowania, jak i gwałtowność reakcji są mierzone za pomocą dynamicznych czujników ciśnienia.

Badanie powolnego gotowania materiałów pędnych rakietowych w skali laboratoryjnej: analiza szybkości spalania w teście wolno nagrzewającego się paliwa (CRASH-P)

Odkryj metodę poprawy wydajności spalania w hybrydowych silnikach rakietowych przy użyciu ziarna paliwa o spiralnej strukturze zagnieżdżonej. Technika zapewnia integralność ziarna podczas spalania i może być zastosowana do różnych materiałów.

Poprawa wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowego ziarna paliwa o zagnieżdżonej strukturze spiralnej (Wideo) | JoVE Journal

Poprawa wydajności spalania hybrydowego silnika rakietowego przy użyciu nowego ziarna paliwa o zagnieżdżonej strukturze spiralnej

Przeglądaj więcej filmów